全球首个静止同步串联补偿器(SSSC)在天津正式投运

2018年12月6日,天津石各庄220千伏静止同步串联补偿器(Static Synchronous Series Compensator,简称SSSC)科技示范工程顺利完成168小时试运行,标志着全球首个静止同步串联补偿器正式投入运行。SSSC技术基于电压源换流器,通过向输电线路注入可控电压,调节线路电压幅值和相位,实现对线路和临近电网的潮流重新分配与优化。作为柔性交流输电(FACTS)家族成员,SSSC自上世纪80年代提出至今,一直是电力电子领域的研究热点和攻关重点。     

基于电压补偿的定直流电压及无功控制的光伏系统

在光伏并网运行中,当电网电压不平衡时会导致电压、电流等的波动,从而影响电网电能质量及系统的稳定性。结合电压补偿控制等环节,提出了一种基于电压补偿控制的定直流电压、无功控制策略,将采集到的正、负序电压经电压补偿控制环节得到电压的不平衡系数,对电网电压的不平衡度进行补偿,并引入负序电流抑制环节。在PSCAD中分别设计搭建了改进前后的仿真模型,并对光伏并网发电系统的动态变化特性进行研究。仿真结果表明,在光照强度和温度阶跃扰动下,系统能够迅速做出响应并工作于最大功率点处,电压及电流波动幅度减小,电网电能质量得到明显改善,验证了MPPT算法及改进后控制策略的准确性及有效性。     

双PWM变频调速系统的研究与应用

论述了一种基于DSP2812控制平台的双PWM变频调速系统.该系统具有控制灵活、功率因数高、节能环保、谐波污染小等特点.详细阐述了基于电压电流前馈控制和PQ解耦控制的PWM可控整流器设计方案,利用PI调节器组成电压电流双闭环控制系统.逆变器设计采用矢量控制组成转速电流双闭环控制系统.然后基于MATLAB/SIMULINK仿真平台和实际硬件平台,结合系统控制策略分别搭建了双PWM调速系统,并对调压、电机的四象限运行等各种性能进行了比较详细的验证.结果证明了主电路参数选择的正确性和控制策略的可行性.     

自适应模糊PID控制在水泵试验台流量调节中的应用

为满足水泵测试对试验台测控系统的高精度及高稳定性要求,研究了其流量控制系统,分析了模糊控制理论和PID控制理论的特点,设计了自适应模糊PID控制器以控制电动阀门的开度,从而进行试验台流量的调节,并应用Matlab中的模糊逻辑工具箱和Simulink工具箱分别对自适应模糊PID控制系统及常规PID控制系统进行了仿真试验.结果表明,自适应模糊PID控制系统弥补了常规PID控制系统不能实现参数在线自整定问题的不足,实现了对PID参数的最佳调整,且具有响应速度快、超调量小及稳定性好等特点.     

直流微电网系统的DC/DC变换器控制系统设计

全桥DC/DC变换器由于具有高功率密度、高效率、高变压比及电气隔离的特点,成为直流微电网系统中重要的电力电子接口。而移相全桥DC/DC变换器具有高阶时变非线性的特点,具体应用时较难建立其精确的数学模型,这影响了传统PID控制性能,因此设计了模糊自整定控制器。通过对峰值电流模式下变换器的小信号建模,在传统PI控制的基础上,给出了基于模糊理论的PI参数在线自整定方法。同时,利用Matlab仿真工具给出了模糊控制器的设计方法,并通过DSP对其进行软硬件实现。仿真和试验结果表明,模糊自整定控制与常规PI控制相比,提高了系统的抗扰动能力,改善了系统的动态性能,从而提高了整个微电网系统的可靠性。     

适用于无源网络的模块化多电平柔性直流启动控制研究

详细介绍了可用于无源网络的模块化多电平柔性直流输电系统的启动过程以及相应的控制策略,本文将该过程分为两个阶段:第一阶段IGBT处于闭锁阶段、第二部分IGBT可控阶段.为解决MMC启动过程产生的问题:(1)逆变侧IGBT解锁时,逆变侧阀侧瞬时产生较大的电流冲击;(2)在抬升直流电压到额定值时会出现过大的电压波动,并且达到稳定值所需时间较长.针对问题1本文改进了换流站解锁顺序的方法,将抬升直流电压到额定值的过程分为两个阶段进行分步抬升,大幅度的降低了冲击电流.针对问题(2)本文改进整流侧定直流电压控制的方法,提高了系统启动速度,降低了电压波动.上述的方法均在MATLAB仿真中得了可行的验证.     

高压直流输电逆变侧控制模式切换对后续换相失败的影响

交流系统故障造成的交流电压降低、直流电流升高和电压过零点偏移是高压直流输电系统换相失败的主要原因,但无法解释高压直流输电系统在故障恢复过程中出现的后续换相失败现象。对此,从逆变侧故障恢复过程中控制模式切换的角度入手,考虑了控制模式变化情况对后续换相失败的影响,提出了一种抑制后续换相失败的变关断角控制策略,用逆变侧定电流控制和定关断角控制输出的差值去修正定关断角控制的整定值,让逆变侧定关断角控制跟踪定电流控制,实现了控制模式提前平稳切换。在PSCAD/EMTDC中运用CIGRE标准测试模型实现了所提出的控制策略,仿真结果验证了其有效性。     

SSSC对阻抗继电器动作特性的影响分析

将SSSC安装于线路中点,根据SSSC在故障范围之内和之外2种情况,对阻抗继电器的测量阻抗进行了分析,且通过SSSC的不同注入电压和补偿方式,以及过渡电阻的变化,仿真了阻抗继电器的动作特性。结果表明,SSSC在故障范围之内时对阻抗继电器的测量阻抗产生了很大的影响,应该采取措施减小SSSC对阻抗继电器的影响;另外,过渡电阻的影响同样不可忽略。     

基于简化模型的双馈发电机控制方法研究

建立了双馈发电机的独立线性化系统模型以及简化RL模型,分析了定子侧滤波电容对发电机电压和输出电能质量的影响,搭建了通过电流来控制发电机电压的系统,最后通过仿真研究,其结果表明该模型能够有效地控制发电机输出电压,实现发电机幅值和频率的解耦控制,提高了发电机输出的电能质量。     

海上风电柔性直流输电变流器控制与试验系统设计

简要介绍了柔性直流输电系统的控制方法,基于三相静止对称坐标系和dq同步旋转坐标系建立了柔性直流输电系统换流站数学模型,采用双闭环直接电流控制方法,设计了以tms320f28335作为dsp控制芯片,由dsp输出的信号控制三相两电平变流器逆变与整流波形。在换流站级控制采用双闭环直接电流控制,基于换流站的dq模型分别控制d轴和q轴电流实现对有功和无功功率的分别控制,减小了控制环节的稳态误差,完善了控制环节的动态特性。解决了海上风电由于其间歇性和不确定性在并网过程中引发的谐波污染、电压间断和波形闪变等问题。试验系统主要测试整流端输出的母线电压电流特性和逆变端输出的并网电压电流特性,以及对功率的控制特性,达到了较好的整流和并网效果。     

基于改进型恒压控制与直流电压控制的交流微网协调控制方法研究

PQ控制、下垂控制与交流微网中光伏发电、风力发电等微电源之间存在协调性差问题,该文通过采用交流微网的直流电压控制策略,可使直流电压控制与光伏发电、风力发电之间的配合与协调更好,但当采用直流电压控制时,光伏发电、风力发电微电源的恒压控制策略就无法实现,为此改进恒压控制策略,提出基于改进型恒压控制与直流电压控制的交流微网的协调控制策略。Matlab/Simulink仿真结果验证了该文所提控制策略的有效性和可行性。     

逆变器并联系统死区的环流效应及其抑制方法

针对大功率逆变器易发生的因死区效应引起的并联系统谐波环流问题,提出一种结合谐波电导法的恒定参考电流控制策略,以含LCL型滤波器的逆变器为例,建立其输出阻抗模型,将逆变器死区效应带来的偏差电压影响视为一种同时包含基波和谐波分量的控制扰动量,分析多逆变器并联系统的环流产生机理并给出影响逆变器环流产生的两大因素,引入谐波电导为逆变器谐波电流提供一条回路,同时采用恒定参考电流控制策略来达到抑制谐波环流的目的。最后,在PSIM 9.0平台上搭建仿真模型并进行相关试验共同验证了所提控制策略的可行性。     

Constant temperature control of tundish induction heating power supply for metallurgical manufacturing

The tundish induction heating power supply (TIHPS) is one of the most important equipment in the continuous casting process for metallurgical manufacturing. Specially, the constant temperature control is greatly significant for metallurgical manufacturing. In terms of the relationship between TIH load temperature and output power of TIHPS, the constant temperature control can be realized by power control. In this paper, a TIHPS structure with three-phase PWM rectifiers and full-bridge cascaded inverter is proposed. Besides, an input harmonic current blocking strategy and a load voltage feedforward control are also proposed to realize constant temperature control. To meet the requirement of the system, controller parameters are designed properly. Experiments are conducted to validate the feasibility and effectiveness of the proposed TIHPS topology and the control methods.     

A robust direct current control of DFIG wind turbine with low current THD based predictive approach

This paper presents a simple and robust direct current control based predictive approach for rotor side converter (RSC) of the doubly fed induction generator (DFIG), which operates at a constant switching frequency and has a fast dynamic response. First, sector of required rotor voltage vector is predicted in this strategy, and according to this predicted sector, two active vectors and two zero vectors are elected in each switching period. Derivatives of rotor current in the synchronous frame are determined for each predicted voltage vector in every period. These derivatives are used to compute the duration of the vectors in such a way that the current error at the end of the switching period gets minimized. The accuracy of the proposed control strategy under variation of rotor speed is evaluated in Matlab/Simulink environment for a 2 MW DFIG. Moreover, the impact of parameter variations on the system is examined for this suggested technique. Furthermore, the dynamic response and stator current total harmonic distortion (THD) of proposed strategy is compared with traditional vector control (VC), direct power control (DPC) and predictive direct power control (PDPC) methods. Finally, the performance of the proposed method is evaluated under disturbance voltage. The results demonstrate that suggested control technique has the lowest stator current THD and operates perfectly near the synchronous speed and under grid voltage dip. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Study on the operation control strategies of microgrid islanding of photovoltaic and energy storage

主要讨论了光储微网在孤岛运行模式下的控制策略,分别对光伏逆变器进行PQ控制,对储能变流器进行恒压恒频控制实现微网在孤岛模式下对负载的稳定供电.在Simulink中搭建仿真平台对所提出理论进行仿真,对仿真结果进行分析,验证了所提控制策略的正确性和有效性.     

电网电压不平衡下变速恒频双馈感应电机的自适应控制

着重研究双馈感应电机在电网电压不平衡条件下的不间断运行控制问题。利用对称分量法将三相不对称向量分解成正序、负序、零序分量给出的电网电压不平衡情况下的双馈感应电机数学模型,使用非线性自适应控制技术综合设计了电机转子电压的鲁棒自适应控制器。理论分析和仿真研究表明,即使在系统参数和外部干扰存在的情况下,设计的控制器仍可以保证：系统安全可靠的运行、最大风能跟踪、输出恒压恒频的电流以及电网电压不平衡情况下的电机不间断运行。     

变速恒频风力发电系统及其控制技术研究

为了最大限度地利用风能,风力发电系统应采用变速恒频控制策略。分析了鼠笼异步发电系统、双馈发电系统、无刷双馈发电等变速恒频风力发电系统的原理、性能及特点,通过对比各种风力发电机和各种控制方法的优缺点,对未来风力发电机和风力发电控制技术的发展趋势做了展望: 风力发电机大型化;采用变桨距和变速恒频技术;风力发电机采用直接驱动;采用智能化控制等。     

双馈风力发电用交直交变流器控制策略的研究

概述了变速恒频双馈风力发电用交直交变流器的工作原理,转子侧变流器采用基于最大功率点跟踪的并网发电解耦控制策略,网侧变流器采用基于固定开关频率与电网电动势前馈相结合的双闭环控制策略,构建了110kW变速恒频双馈风力发电模拟平台,经过实验结果分析验证了上述控制策略的有效性和可行性。     

智能微网中铅酸电池储能系统控制策略

介绍了铅酸电池储能系统组成,包括铅酸电池组、电池管理系统（BMS）和储能变流器（PCS）,对铅酸电池储能系统的并网PQ控制、离网v/F控制、并离网切换控制和恒压浮充控制等控制策略开展研究,在此基础上研制了250kW／800kW·h铅酸电池储能系统,应用于扬州经济技术开发区智能电网综合示范项目中,试验证明所采用的控制策略能够满足运行要求。